专利名称：多点聚焦反射式太阳能锅炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能装置，尤其涉及一种大功率高温的多点聚焦反射式太阳能锅炉。
背景技术：
随着世界能源紧缺，石油、煤炭、天然气等部可再生能源面临枯竭。再自然能源利用方面，太阳能因其能量巨大，利用方便，日益受到各国政府的重视。目前我国以玻璃真空集热管为主要部件的热水器产品，只能解决人们的洗浴及生活用水问题，由于受其输出温度、功率、成本、安装结构等方面的制约，在大功率、产业化、高温应用太阳能方面受到一定限制。
发明内容
本实用新型就是为了解决高温利用太阳能的问题，提供一种结构合理，供热温度高，制造维护费用低的多点聚焦反射式太阳能锅炉。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案一种多点聚焦反射式太阳能锅炉，它有至少一个安装在支撑立柱上的太阳能加热罐并位于与之配合的至少一个平面聚焦反射面的聚焦点上；太阳能加热罐通过管路与循环储能控制装置连接，循环储能控制装置与工作终端连接。
所述太阳能加热罐有一个倒圆锥形的罐体，内装导热媒介；在罐体的锥面上密插热管；在支撑立柱中有回流管和热能输出管，支撑立柱的内壁上有保温层；罐体的内部底端有感温探头，其连接导线在支撑立柱中。
所述回流管的进口在罐体内部底端；热能输出管的进口在罐体内部的顶端；在罐体外部的顶端有液气分离阀和限压阀，所述平面聚焦反射面有四～六个，每个均包括一平面托架，平面托架的底部与自动跟踪伺服装置连接，在平面托架反射面上有一组平面反射镜，每个平面反射镜的一端固定为旋转轴支点，另一端与角度调整拉杆连接，每个平面反射镜均按实际焦距需要调整角度，使其面向同一聚焦点。
所述循环储能控制装置包括温度控制柜、主循环泵、储能罐、终端分配器、卸载水箱、回流管和热媒输出管以及安装在管路上的一组电磁换向阀；储能罐与温度控制柜连接，同时它还通过电磁换向阀、热能输出管和终端分配器连接；终端分配器与温度控制柜连接，同时还通过管路与终端循环泵和工作终端连接；工作终端还与温度控制柜连接；热能输出管回流管通过电磁换向阀和管路与卸载水箱连接。
本实用新型采用了一个可高效接受和传递来自平面聚焦反射面焦点处高温热能的倒圆锥形加热罐，它由支撑立柱送到十几米的高空，立柱中有连接至加热罐的循环油路及保温层。在罐体的圆锥面上密插热管，可将焦点处的高温热能迅速送达加热罐的腔体内，加热其中的导热媒介，如导热油。主辅循环油路通过立柱底部的通道经过若干个换向电磁阀、主循环泵和储能罐与厂房内的使用终端连接。在加热罐下方一定半径内安装数个自动跟踪平面聚焦反射面，它没有采用传统的抛物凹面反射板，而是采用了制造成本更低的平面反射板，在平面反射板上安装角度可调的平面反射镜，并使各个反射镜指向相同的目标焦点。各组反射面在安装时，根据与加热罐的相对位置不同，一次性设定好控制参数，运行时各自单独跟踪阳光，并将焦点投射于设定目标。这样可根据用户对功率的要求，随意增减聚焦反射单元，聚焦后的上千度高温光斑投射于加热罐表面，加热罐表面密插的热管迅速将热能传递于加热罐内的导热油，几百摄氏度的导热油由循环储能控制系统送入储能装置和工作终端。循环储能控制系统由温度控制装置实行自动控制运行。
本实用新型结构合理，造价低廉，经初步测算，按使用该装置取得相当于1瓦电力的换算热能，初建成本仅需1-1.5元，具有较高的投入产出比，而且系统寿命可达15年以上，一次投入，长期受益，维护简单，运行可靠。在大量需求热能的产业中，如热注塑需要250摄氏度，油炸食品需要220摄氏度，橡胶硫化需要150摄氏度，木材烘干需要100摄氏度，海水淡化需要100摄氏度，大多数生产性热源温度需求都低于300摄氏度，因此以导热油为媒介的太阳能锅炉可满足上述产业的要求。本实用新型可安装在厂房周围或在集中需求热能的工厂附近，如沙漠、荒地或山坡上，可建造大型的阵列式太阳能锅炉群，由热能输出管路将300摄氏度以上的热源输送到不同的用户终端，从而构成一个太阳能的供热站。如果用户只是用于烘干或蒸煮食物，还可将导热媒介由导热油变成高温水蒸汽，以高压泵和专用喷嘴将水以雾状喷射入上千摄氏度的加热罐中，水雾将立即蒸发，变为高温蒸汽，由伸入加热罐上的热媒输出管路中喷出，送入用户终端。该装置全天的平均极热效率可达60％以上，特别适合在中国西北地区光照良好、能源缺乏、以旅游和生态农业为主的省份，可为国家和社会节省大量煤炭、燃油、电力等不可再生能源，同时减少燃煤、燃油造成的工业烟尘和温室气体的排放，保护生态环境。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为太阳能加热罐结构示意图；图3为平面聚焦反射面结构示意图；图4为图3的A-A剖视图。
其中，1.太阳能加热罐，2.平面聚焦反射面，3.终端分配器，4.电磁换向阀，5.主循环泵，6.储能罐，7.热能输出管，8.回流管，9.支撑立柱，10.终端循环泵，11.工作终端，12.卸载水箱，13.温度控制柜，14.液气分离阀，15.限压阀，16.罐体，17.热管，18.隔热保温层，19.感温探头，20.平面反射镜，21.托架，22.角度调整拉杆。
具体实施方式
下面通过附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
图1中，太阳能加热罐1安装在支撑立柱9上，支撑立柱9的高度应根据实际需要来设定。在与太阳能加热罐1的相应位置有四个平面聚焦反射面2，它们可以安装在相应的支撑柱上，也可安装在厂房的顶部或其他合适的位置，但应保证其焦点位于太阳能加热罐1上。在支撑立柱9中有热能输出管7和回流管8，储能罐6通过电磁换向阀4和热能输出管7以及终端分配器3连接。同时终端分配器通过管路和终端循环泵10与工作终端11连接。回流管8与主循环泵5连接。同时管路还与卸载水箱12连接。温度控制柜13分别与太阳能加热罐1、储能罐6、终端分配器3、工作终端11连接。
图2中，太阳能加热罐1的外部顶端安装液气分离阀14和限压阀15，在罐体16的圆锥面上密插热管17，在支撑立柱9的内壁上有隔热保温层18，罐体16内部底端安装有感温探头19。回流管8的进口在太阳能加热罐1内部的底端，热能输出管7的开口在加热罐1内部的顶端。
图3中，平面聚焦反射面2包括一个平面托架21，其上有若干个平面反射镜20，平面反射镜20的一端固定为旋转轴支点，另一端则与角度调整拉杆22连接，以调整角度，从而保证各平面反射镜20朝向同一聚焦点。
本实用新型的工作过程为当太阳升起时，太阳能加热罐1内的导热油被加热，达到使用要求时，系统进入太阳能供热模式，循环泵运行，开通主循环回路，导热油进入终端分配器，由其分配至各个工作终端，进入应用状态。
当工作终端的温度超过上限时，温度控制柜关闭主循环管路，同时导通连接储能罐的辅助循环回路，多余热量交换到储能罐内的储热工质。当储能罐温度过高不能分流多余热量时，系统则启用卸载水箱实现这一功能。当工作终端温度低于设定下限时，控制导通主循环回路。如此反复运行，保证工作终端的温度保持在用户许可的范围内。当太阳落山或突然阴天时，储能罐的热能还可输出使用一段时间，卸载水箱中的热水作为副产品提供洗浴或生活用热水。
权利要求1.一种多点聚焦反射式太阳能锅炉，其特征是它有至少一个安装在支撑立柱(9)上的太阳能加热罐(1)并位于与之配合的至少一个平面聚焦反射面(2)的聚焦点上；太阳能加热罐(1)通过管路与循环储能控制装置连接，循环储能控制装置与工作终端(11)连接。
2.根据权利要求1所述的多点聚焦反射式太阳能锅炉，其特征是所述太阳能加热罐(1)有一个倒圆锥形的罐体(16)，内装导热媒介；在罐体(16)的锥面上密插热管(17)；在支撑立柱(9)中有回流管(8)和热能输出管(7)，支撑立柱(9)的内壁上有保温层(18)；罐体(16)的内部底端有感温探头(19)，其连接导线在支撑立柱(9)中。
3.根据权利要求2所述的多点聚焦反射式太阳能锅炉，其特征是所述回流管(8)的进口在罐体(16)内部底端；热能输出管(7)的进口在罐体(16)内部的顶端；在罐体(16)外部的顶端有液气分离阀(14)和限压阀(15)。
4.根据权利要求1所述的多点聚焦反射式太阳能锅炉，其特征是所述平面聚焦反射面(2)有四～六个，每个均包括一平面托架(21)，平面托架(21)的底部与自动跟踪伺服装置连接，在平面托架(21)反射面上有一组平面反射镜(20)，每个平面反射镜(20)的一端固定为旋转轴支点，另一端与角度调整拉杆(22)连接，每个平面反射镜(20)均按实际焦距需要调整角度，使其面向同一聚焦点。
5.根据权利要求1所述的多点聚焦反射式太阳能锅炉，其特征是所述循环储能控制装置包括终端分配器(3)、温度控制柜(13)、主循环泵(5)、储能罐(6)、卸载水箱(12)、回流管(8)和热媒输出管(7)以及安装在管路上的一组电磁换向阀(4)；储能罐(6)与温度控制柜(13)连接，同时它还通过电磁换向阀(4)热能输出管(7)和终端分配器(3)连接；终端分配器(3)与温度控制柜(13)连接，同时还通过管路与终端循环泵(10)和工作终端(12)连接；工组终端(12)还与温度控制柜(13)连接；热能输出管(7)和回流管(8)通过电磁换向阀(4)和管路与卸载水箱(12)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种多点聚焦反射式太阳能锅炉。它解决了目前缺乏高温利用太阳能的设备的问题，具有结构合理，供热温度高，制造维护费用低的优点，其结构为它有至少一个安装在支撑立柱上的太阳能加热罐并位于与之配合的至少一个平面聚焦反射面的聚焦点上；太阳能加热罐通过管路与循环储能控制装置连接，循环储能控制装置与工作终端连接。
文档编号F24J2/06GK2859369SQ20052008828
公开日2007年1月17日 申请日期2005年10月21日 优先权日2005年10月21日
发明者张爱军 申请人:张爱军